JP2609306B2 - High-temperature carbonization gas heating method in continuous coke production equipment - Google Patents

High-temperature carbonization gas heating method in continuous coke production equipment

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JP2609306B2
JP2609306B2 JP63296535A JP29653588A JP2609306B2 JP 2609306 B2 JP2609306 B2 JP 2609306B2 JP 63296535 A JP63296535 A JP 63296535A JP 29653588 A JP29653588 A JP 29653588A JP 2609306 B2 JP2609306 B2 JP 2609306B2
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carbonized
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洋一 俵
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可燃ガスを熱媒体とする直立型乾留炉を使
用して成形炭を乾留し冶金用成形コークスを製造する方
法において、熱媒体としての高温乾留ガスを加熱する方
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing a coke for metallurgy by carbonizing formed coal using an upright type carbonization furnace using a combustible gas as a heat medium. The present invention relates to a method for heating a high-temperature carbonized gas as a gas.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般炭を主原料とする原料炭にバインダー(粘結剤)
を加え、加圧・成形して成形炭を作り、これを直立型連
続乾留炉に投入し、冶金用コークスを製造する成形コー
クス製造設備が、『燃料協会誌』第61巻第659号第169〜
178頁、『鉄鋼界』昭和59年8月号第115〜121頁等で紹
介されている。
Binder (coking agent) to coking coal made from steam coal
, Pressurized and molded to form molded coal, put it into an upright continuous carbonization furnace, and produce coke for metallurgy. ~
178 pages, "Iron and Steel Industry", August 1984, pp. 115-121.

第6図は、この成形コークス製造設備の設備フローを
示す。成形炭製造設備1で製造された成形炭2は、直立
型連続乾留炉3の頂部から炉内に投入される。この直立
型連続乾留炉3は、下部から導入される高温乾留ガス4
と中間部から導入される低温乾留ガス5との2段式ガス
吹込み構造を持っている。炉頂から投入された成形炭2
は、低温乾留ガス5、次いで高温乾留ガス4により適当
な速度で加熱・乾留される。得られたコークスは、直立
型連続乾留炉3下部の冷却ゾーンに降下し、底部から吹
き込まれる冷ガス6で約130℃程度に冷却された後、排
出装置7から乾留コークス8として切り出される。
FIG. 6 shows an equipment flow of the molded coke manufacturing equipment. The formed coal 2 produced in the formed coal production facility 1 is introduced into the upright continuous carbonization furnace 3 from the top thereof. The upright continuous carbonization furnace 3 is provided with a high-temperature carbonization gas 4 introduced from below.
And a low-temperature carbonization gas 5 introduced from an intermediate portion. Molded coal 2 introduced from the furnace top
Is heated and carbonized by a low-temperature carbonization gas 5 and then a high-temperature carbonization gas 4 at an appropriate rate. The obtained coke descends to a cooling zone below the upright continuous carbonization furnace 3, is cooled to about 130 ° C. by the cold gas 6 blown from the bottom, and is cut out from the discharge device 7 as carbonized coke 8.

成形炭2の加熱用熱媒体として使用される高温乾留ガ
ス4及び低温乾留ガス5は、成形コークス製造時に副産
物として発生した可燃性のCOGである。すなわち、成形
炭2の乾留によって発生したガスは、炉内に吹き込まれ
た高温乾留ガス4及び低温乾留ガス5と共に、直立型連
続乾留炉3内を上昇して、炉頂部から顕熱回収装置9及
びガスクーラ10を経由して集塵機11に送られる。集塵機
11で除塵された後、発生ガスの一部は、回収ガス12とし
て副産物回収設備13に送られ、精製,脱硫後COG燃料と
して使用される。
The high-temperature carbonized gas 4 and the low-temperature carbonized gas 5 used as a heating medium for heating the formed coal 2 are flammable COG generated as by-products during the production of formed coke. That is, the gas generated by carbonization of the formed coal 2 rises in the upright continuous carbonization furnace 3 together with the high-temperature carbonization gas 4 and the low-temperature carbonization gas 5 blown into the furnace, and the sensible heat recovery device 9 The gas is sent to the dust collector 11 via the gas cooler 10. Dust collector
After the dust is removed at 11, a part of the generated gas is sent to a by-product recovery facility 13 as a recovered gas 12, and is used as a COG fuel after purification and desulfurization.

残りの発生ガスの大部分は、循環ガス14としてガス循
環設備に送られる。このガス循環設備は、循環ガス14を
分流して直立型連続乾留炉3に吹き込まれるため、高温
ガス用配管15,低温ガス用配管16及び冷ガス用配管17を
備えている。高温ガス用配管15にはガス加熱器18が設け
られており、循環ガス14を所定の温度に加熱し、高温乾
留ガス4として直立型連続乾留炉3に吹き込む。他方、
低温ガス用配管16には熱交換器19及びエジェクター20が
設けられており、循環ガス14の温度を調節した後、600
〜650℃の低温乾留ガス5として直立型連続乾留炉3に
吹き込む。
Most of the remaining generated gas is sent as circulation gas 14 to the gas circulation equipment. The gas circulation equipment is provided with a high-temperature gas pipe 15, a low-temperature gas pipe 16, and a cold gas pipe 17 to circulate the circulating gas 14 and blow it into the upright continuous dry distillation furnace 3. The high-temperature gas pipe 15 is provided with a gas heater 18 for heating the circulating gas 14 to a predetermined temperature and blowing it as a high-temperature carbonization gas 4 into the upright continuous carbonization furnace 3. On the other hand,
The low temperature gas pipe 16 is provided with a heat exchanger 19 and an ejector 20, and after adjusting the temperature of the circulating gas 14,
It is blown into an upright continuous carbonization furnace 3 as a low-temperature carbonization gas 5 at ~ 650 ° C.

ガス加熱器18としては、第7図に示すように、高炉設
備の一つである外燃式熱風炉と同様な構造をもつものが
使用される。すなわち、ガス加熱器18は、一つの燃焼炉
21,二つの蓄熱炉22a,22b,切換弁23a〜23h及びこれらを
接続する各種配管で構成されている。燃焼炉21では、混
合ガスを常時燃焼しており、その燃焼排ガスを切換弁23
c又は23dの切換えによって蓄熱炉22a又は22bの何れか一
方に供給する。
As the gas heater 18, as shown in FIG. 7, a gas heater having a structure similar to that of an external combustion type hot blast stove as one of blast furnace facilities is used. That is, the gas heater 18 is
21, two regenerative furnaces 22a and 22b, switching valves 23a to 23h, and various pipes connecting these. In the combustion furnace 21, the mixed gas is constantly burned, and the combustion exhaust gas is transferred to the switching valve 23.
It is supplied to either one of the heat storage furnaces 22a or 22b by switching c or 23d.

たとえば、切換弁23cを開き切換弁23dを閉じて、燃焼
排ガスを蓄熱炉22aに送り込んでいるとき、その保有熱
は蓄熱炉22aの蓄熱煉瓦に与えられる。そして、約300℃
に降温した排ガスは、排ガス導管24を経由して煙突25か
ら放散される。このとき、他方の蓄熱炉22bには、冷ガ
ス配管26から切換弁23hを経て循環ガス14が導入され
る。この循環ガス14は、蓄熱炉22bの蓄熱煉瓦から熱を
与えられ、約950℃の高温に昇温して高温乾留ガス4と
して直立型連続乾留炉3に供給される。
For example, when the switching valve 23c is opened and the switching valve 23d is closed to send the combustion exhaust gas to the heat storage furnace 22a, the retained heat is given to the heat storage brick of the heat storage furnace 22a. And about 300 ℃
The exhaust gas whose temperature has been lowered is discharged from the chimney 25 via the exhaust gas conduit 24. At this time, the circulating gas 14 is introduced into the other heat storage furnace 22b from the cold gas pipe 26 via the switching valve 23h. The circulating gas 14 is heated by the heat storage bricks of the heat storage furnace 22b, heated to a high temperature of about 950 ° C., and supplied to the upright continuous carbonization furnace 3 as the high-temperature carbonization gas 4.

所定時間経過した後、切換弁23a〜23hを切り換え、循
環ガス14を蓄熱炉22aに導入して昇温し、蓄熱炉22bでは
燃焼炉21からの燃焼排ガスによって蓄熱煉瓦を昇温させ
る。このように、切換弁23a〜23hの切換えによって、蓄
熱炉22a,22bを約30分程度の周期で蓄熱期と送風期に切
り換え、所定温度に昇温した高温乾留ガス4を得てい
る。
After a lapse of a predetermined time, the switching valves 23a to 23h are switched, the circulating gas 14 is introduced into the heat storage furnace 22a, and the temperature is increased. As described above, by switching the switching valves 23a to 23h, the heat storage furnaces 22a and 22b are switched between the heat storage period and the blowing period at a cycle of about 30 minutes, and the high temperature carbonized gas 4 heated to a predetermined temperature is obtained.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ガス加熱器18を使用して循環ガス14を加熱するとき、
得られた高温乾留ガス4の温度が一定しない。すなわ
ち、蓄熱炉22a,22bの切換え初期においては、蓄熱期に
昇温した蓄熱煉瓦が多量の熱を保有しているので、得ら
れた高温乾留ガス4の温度も高くなる。しかし、蓄熱煉
瓦と循環ガス14との間の熱交換が進むにつれて、蓄熱煉
瓦の保有熱量が減少し、高温乾留ガス4の温度が低下す
る。この高温乾留ガス4の温度変動並びに蓄熱炉切換え
時のガス遮断等は、直立型連続乾留炉3の炉況に悪影響
を与え、操業条件のコントロールを困難なものにしてい
る。
When heating the circulation gas 14 using the gas heater 18,
The temperature of the obtained high-temperature carbonized gas 4 is not constant. That is, in the initial stage of switching between the heat storage furnaces 22a and 22b, the temperature of the high-temperature carbonized gas 4 obtained also increases because the heat storage bricks heated during the heat storage period retain a large amount of heat. However, as the heat exchange between the heat storage brick and the circulation gas 14 progresses, the amount of heat held by the heat storage brick decreases, and the temperature of the high-temperature carbonized gas 4 decreases. The fluctuation of the temperature of the high-temperature carbonized gas 4 and the interruption of the gas at the time of switching the regenerative furnace have an adverse effect on the furnace condition of the upright continuous carbonized furnace 3, making it difficult to control the operating conditions.

また、切換弁23a〜23hは、約1200℃の高温燃焼排ガス
に接触すること、及び使用流体が可燃分を含むことによ
り、耐熱性が優れ、ガスシール性の良い特殊な設計の高
価なものが要求される。しかも、これら切換弁23a〜23h
の開閉動作ミスがガス爆発事故に繋がるため、制御設備
に対する安全装置の付設、N2パージ等の必要がある。
In addition, the switching valves 23a to 23h have high heat resistance due to contact with high-temperature combustion exhaust gas of about 1200 ° C and a flammable component in the fluid used. Required. Moreover, these switching valves 23a to 23h
Since the opening and closing operation mistakes can lead to gas explosion, there is a need for attached, N 2 purge, etc. of the safety device to the control equipment.

このような問題を解消するものとしては、循環ガス14
の加熱を電気ヒータで行う方式が考えられる。しかし、
大量の循環ガス14を高温に加熱するためには能力の大き
な電気ヒータが必要とされ、設備費及び運転費に対する
負担が大きくなる。また、高温ガス用配管15の途中で循
環ガス14に含まれている可燃成分の一部を燃焼させ、循
環ガス14を昇温させて高温乾留ガス4とすることが考え
られる(特開昭54−62205号公報,特開昭54−127903号
公報等参照)。
In order to solve such problems, circulating gas 14
A method in which heating is performed by an electric heater is considered. But,
In order to heat a large amount of the circulating gas 14 to a high temperature, an electric heater having a large capacity is required, and the burden on facility costs and operating costs increases. Further, it is conceivable to burn a part of the combustible components contained in the circulating gas 14 in the middle of the high-temperature gas pipe 15 and raise the temperature of the circulating gas 14 to obtain the high-temperature carbonized gas 4 (Japanese Patent Laid-Open No. -62205, JP-A-54-127903, etc.).

しかし、集塵機11を出た後の循環ガス14は常温近くま
で降温しており、これを約900〜950℃程度の高温乾留ガ
ス4に昇温させるには多量の可燃成分を燃焼させること
が必要である。その結果、燃焼反応生成物として多量の
水分が高温乾留ガス4に含まれ、直立型連続乾留炉3内
における石炭の乾留反応に悪影響を及ぼし、製造される
コークスの品質低下をもたらす。しかも、自己燃焼が充
分に行われないため、所定温度の高温乾留ガス4を安定
して得ることができず、炉況が不安定になる。
However, the temperature of the circulating gas 14 after leaving the dust collector 11 has dropped to near room temperature, and it is necessary to burn a large amount of combustible components to raise the temperature to a high-temperature dry distillation gas 4 of about 900 to 950 ° C. It is. As a result, a large amount of water is contained in the high-temperature carbonization gas 4 as a combustion reaction product, which has an adverse effect on the carbonization reaction of coal in the upright continuous carbonization furnace 3 and lowers the quality of the produced coke. Moreover, since the self-combustion is not sufficiently performed, the high-temperature carbonized gas 4 at a predetermined temperature cannot be obtained stably, and the furnace condition becomes unstable.

そこで、本発明は、循環ガスを高温乾留ガスにする加
熱方法に改良を加えることによって、設備費,運転費等
の高騰を招かずに、連続的に一定温度の高温乾留ガスを
直立型連続乾留炉に供給し、安定した炉況の下で優れた
品質のコークスを製造することを目的とする。
Therefore, the present invention improves the heating method for converting the circulating gas into a high-temperature carbonized gas, thereby continuously raising the high-temperature carbonized gas at a constant temperature to an upright-type continuous carbonized gas without causing a rise in equipment costs and operating costs. The objective is to supply coke to a furnace and produce coke of excellent quality under stable furnace conditions.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の高温乾留ガス加熱方法は、その目的を達成す
るために、直立型連続乾留炉の下部及び中間部に熱媒体
としてそれぞれ高温乾留ガス及び低温乾留ガスを吹き込
み成形炭を乾留して成形コークスを製造する際、前記直
立型連続乾留炉から排出された発生ガスの循環経路にお
いて、間接換熱器で前記発生ガスを500℃以上に一次加
熱した後、前記発生ガスが前記直立型連続乾留炉に吹き
込まれる直前の流路に温度500℃以上の酸素含有ガスを
吹き込み、前記発生ガスに含まれている可燃成分の10%
以下を燃焼させることにより前記発生ガスを昇温し、該
昇温後の発生ガスを前記高温乾留ガスとして前記直立型
連続乾留炉に吹き込むことを特徴とする。
In order to achieve the object, the high-temperature carbonized gas heating method of the present invention is characterized in that a high-temperature carbonized gas and a low-temperature carbonized gas are blown as a heat medium into a lower portion and an intermediate portion of an upright continuous carbonization furnace, respectively, and the formed coke is carbonized. In manufacturing, in the circulation path of the generated gas discharged from the upright continuous carbonization furnace, the generated gas is primarily heated to 500 ° C. or more by an indirect heat exchanger, and then the generated gas is heated by the upright continuous carbonization furnace. An oxygen-containing gas having a temperature of 500 ° C. or more is blown into the flow path immediately before being blown into the gas, and 10% of the combustible components contained in the generated gas are blown.
The temperature of the generated gas is raised by burning the following, and the generated gas after the temperature rise is blown into the upright continuous carbonization furnace as the high-temperature carbonized gas.

〔作用〕[Action]

第6図で示した集塵機11を出た後の循環ガス14は、常
温近くまで降温している。この循環ガス14に含まれてい
る可燃成分の燃焼によって、高温乾留ガス4として必要
な温度900〜950℃程度までに循環ガス14を昇温させると
き、たとえば燃焼後のガスに含まれている水分が15%程
度近くに上昇する。この水分含有量は、乾留して得られ
たコークスの強度に大きな影響を与える。ところが、本
発明者等は、コークスの強度低下をもたらす水分含有量
に上限値があることを解明した。この上限値は、成形炭
2の性状及び高温乾留ガス4の目標温度にもよるが、10
%程度である。
After leaving the dust collector 11 shown in FIG. 6, the circulating gas 14 has dropped to near normal temperature. When the temperature of the circulating gas 14 is increased to about 900 to 950 ° C., which is required as the high-temperature carbonization gas 4, by burning the combustible components contained in the circulating gas 14, for example, the moisture contained in the burned gas is reduced. Rise to about 15%. This water content greatly affects the strength of coke obtained by carbonization. However, the present inventors have clarified that there is an upper limit in the water content that causes a decrease in the strength of coke. The upper limit depends on the properties of the coal 2 and the target temperature of the high-temperature carbonized gas 4,
%.

そこで、本発明においては、循環ガスを予め間接換熱
器で加熱することにより、高温乾留ガス4として必要な
温度(たとえば900〜950℃)に循環ガス14を昇温させる
ために燃焼される可燃成分の割合を10%以下に減らして
いる。その結果、循環ガス14の自燃によって目標温度に
したときにおいても、水分含有量を前述の上限値10%以
下に抑えることが可能になった。そのため、得られた高
温乾留ガス4を直立型連続乾留炉3に吹き込んでも、炉
況に何らの悪影響を与えることなく、成形炭2のコーク
ス化反応を維持することができる。
Thus, in the present invention, the circulating gas is heated in advance by an indirect heat exchanger, so that the flammable gas burned to raise the temperature of the circulating gas 14 to a temperature required for the high-temperature carbonized gas 4 (for example, 900 to 950 ° C.). The proportion of ingredients has been reduced to less than 10%. As a result, even when the target temperature is set by the self-combustion of the circulating gas 14, the water content can be suppressed to the above-described upper limit of 10% or less. Therefore, even if the obtained high temperature carbonization gas 4 is blown into the upright continuous carbonization furnace 3, the coking reaction of the formed coal 2 can be maintained without any adverse effect on the furnace condition.

ここで、一次加熱後の循環ガスの温度は、500℃以上
とすることが必要である。この温度が500℃以上である
とき、酸素含有ガスを吹き込んで可燃成分を燃焼させる
段階で、燃焼の結果として高温乾留ガスに含まれる水分
の量を上限値10%以下に抑えることができる。ところ
が、一次加熱後の温度が500℃未満であると、次の工程
で燃焼させる可燃成分の量が多くなり、その結果高温乾
留ガス4に含まれる水分含有量が10%を超え、石炭のコ
ークス化反応に悪影響が現れる。
Here, the temperature of the circulating gas after the primary heating needs to be 500 ° C. or higher. When this temperature is 500 ° C. or higher, the amount of moisture contained in the high-temperature carbonized gas can be suppressed to an upper limit of 10% or less as a result of the combustion at the stage of injecting an oxygen-containing gas to burn combustible components. However, if the temperature after the primary heating is less than 500 ° C., the amount of combustible components to be burned in the next step increases, and as a result, the moisture content in the high-temperature carbonized gas 4 exceeds 10%, and the coke The reaction has a negative effect.

また、空気等の燃焼用の酸素含有ガスも500℃以上に
予熱しておくことが必要である。この予熱により、循環
ガスと酸素含有ガスとの間の拡散が促進され、燃焼反応
が円滑に行われる。更に、安定した自己燃焼を維持する
ために、燃焼の開始を比較的酸素リッチな雰囲気で行
う。このため、酸素含有ガス/循環ガスの比率が1.0以
上の個所に配置した点火器が使用される。この点火器に
よって、可燃成分の燃焼が容易に開始される。
Further, it is necessary to preheat oxygen-containing gas for combustion such as air to 500 ° C. or more. Due to this preheating, diffusion between the circulating gas and the oxygen-containing gas is promoted, and the combustion reaction proceeds smoothly. Further, in order to maintain stable self-combustion, the combustion is started in a relatively oxygen-rich atmosphere. For this reason, an igniter arranged at a location where the ratio of oxygen-containing gas / circulating gas is 1.0 or more is used. With this igniter, combustion of the combustible component is easily started.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特
徴を具体的に説明する。
Hereinafter, the features of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明に従った高温乾留ガス加熱機構を組
み込んだ直立型連続乾留炉及びその付帯設備を示す。な
お、同図において、第6図に示した部材等に対応するも
のについては、同一の符番で指示し、その説明を省略し
た。
FIG. 1 shows an upright continuous carbonization furnace incorporating a high-temperature carbonization gas heating mechanism according to the present invention, and ancillary equipment thereof. In this figure, components corresponding to those shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and their description is omitted.

高温ガス用配管15を流れる循環ガス14は、間接換熱器
27で、500℃以上の温度に加熱される。間接換熱器27と
しては、レキュペレータ等の間接熱交換器が使用され
る。たとえば、循環ガス14の流路を取り巻くように、或
いは流路内に蛇行して配置された高温側配管に高温ガス
を供給し、管壁を介して高温ガスの保有熱を循環ガス14
に伝える。この高温ガスは、BFG,COG等を燃焼した排ガ
スである。なお、この高温ガスによる循環ガス14の加熱
は、管壁を介した熱伝導によって行われるため、最高加
熱温度は約650℃程度である。
The circulating gas 14 flowing through the high-temperature gas pipe 15 is an indirect heat exchanger.
At 27, it is heated to a temperature above 500 ° C. As the indirect heat exchanger 27, an indirect heat exchanger such as a recuperator is used. For example, a high-temperature gas is supplied to a high-temperature side pipe arranged so as to surround the flow path of the circulating gas 14 or meandering in the flow path, and the retained heat of the high-temperature gas is
Tell This high-temperature gas is exhaust gas obtained by burning BFG, COG, and the like. Note that the heating of the circulating gas 14 by the high-temperature gas is performed by heat conduction through the tube wall, and thus the maximum heating temperature is about 650 ° C.

間接換熱器27の下流側で、酸素ガス導管28が高温ガス
用配管15に開口している。間接換熱器27で一次加熱され
た後の循環ガス14に、酸素ガス導管28を経由して所定量
の酸素含有ガス29が吹き込まれる。酸素含有ガス29とし
ては、空気,純酸素,酸素富化空気等が使用される。こ
の吹き込まれた酸素含有ガス29によって、循環ガス14に
含まれている可燃成分の一部が燃焼し、その燃焼熱で循
環ガス14が昇温する。このとき、燃焼反応を円滑に行わ
せるため、酸素含有ガス29を予め加熱器30で500℃以上
の温度に加熱する。
On the downstream side of the indirect heat exchanger 27, an oxygen gas conduit 28 opens to the high-temperature gas pipe 15. A predetermined amount of an oxygen-containing gas 29 is blown into the circulating gas 14 after being primarily heated by the indirect heat exchanger 27 via an oxygen gas conduit 28. As the oxygen-containing gas 29, air, pure oxygen, oxygen-enriched air, or the like is used. A part of the combustible components contained in the circulating gas 14 are burned by the injected oxygen-containing gas 29, and the temperature of the circulating gas 14 is increased by the heat of combustion. At this time, the oxygen-containing gas 29 is previously heated to a temperature of 500 ° C. or more by the heater 30 in order to smoothly perform the combustion reaction.

高温ガス用配管15に対する酸素ガス導管28の開口位置
は、直立型連続乾留炉3の羽口に近い位置に定められ
る。これにより、燃焼熱の放散量及び高温ガス用配管15
内壁に対する煤の付着範囲を減少させることができる。
また、第1図では、一つの酸素ガス導管28を示している
が、これに拘束されることなく複数の酸素ガス導管28を
高温ガス用配管15に開口させることもできる。
The opening position of the oxygen gas conduit 28 with respect to the high-temperature gas pipe 15 is determined at a position near the tuyere of the upright continuous carbonization furnace 3. As a result, the amount of combustion heat dissipated and the hot gas piping 15
The range of adhesion of soot to the inner wall can be reduced.
Although FIG. 1 shows one oxygen gas conduit 28, a plurality of oxygen gas conduits 28 can be opened in the high-temperature gas pipe 15 without being restricted by this.

第2図は、その一例を示す。本例の場合、直立型連続
乾留炉3に設けた複数の羽口3aに対応させて高温ガス用
配管15を分岐させ、個々の分岐管15aに酸素ガス導管28
を開口させる。このように分岐管15a内で自己燃焼を行
うとき、高温ガス用配管15を高温ガスが流れる間の熱放
散による降温が無くなり、羽口3aに吹き込まれるガスの
温度が一定化される。
FIG. 2 shows an example. In the case of this example, the high-temperature gas pipe 15 is branched corresponding to the plurality of tuyeres 3a provided in the upright continuous carbonization furnace 3, and the oxygen gas pipes 28 are connected to the individual branch pipes 15a.
To open. When the self-combustion is performed in the branch pipe 15a in this manner, the temperature drop due to heat dissipation while the high-temperature gas flows through the high-temperature gas pipe 15 is eliminated, and the temperature of the gas blown into the tuyere 3a is stabilized.

第3図は、高温ガス用配管15に対する酸素ガス導管28
の開口部の一例を示す。本例においては、同図(a)に
示すように、高温ガス用配管15の途中に形成した大径部
15aに酸素ガス導管28を開口している。また、同図
(b)に示すように、大径部15aの接線方向に酸素ガス
導管28を開口している。これにより、酸素ガス導管28か
ら大径部15aに流入した酸素含有ガス29は、大径部15aの
内壁に沿って渦流として流れる。他方、高温ガス用配管
15から送られて来た一次加熱後の循環ガス14は、流路断
面積の大きな大径部15aで拡散する。そのため、循環ガ
ス14と酸素含有ガス29との混合が充分に行われ、燃焼が
円滑に進行する。また、大径部15aから出るところで、
燃焼後のガスが圧縮されるので、均一な温度分布をもつ
高温乾留ガス4として送り出される。
FIG. 3 shows an oxygen gas pipe 28 to the hot gas pipe 15.
1 shows an example of the opening. In this example, as shown in FIG.
An oxygen gas conduit 28 is opened at 15a. Further, as shown in FIG. 3B, an oxygen gas conduit 28 is opened in a tangential direction of the large diameter portion 15a. Thereby, the oxygen-containing gas 29 that has flowed into the large-diameter portion 15a from the oxygen gas conduit 28 flows as a vortex along the inner wall of the large-diameter portion 15a. On the other hand, hot gas piping
The circulating gas 14 after the primary heating sent from 15 is diffused in the large-diameter portion 15a having a large channel cross-sectional area. Therefore, the circulation gas 14 and the oxygen-containing gas 29 are sufficiently mixed, and the combustion proceeds smoothly. Also, at the exit from the large diameter part 15a,
Since the gas after combustion is compressed, it is sent out as a high-temperature carbonized gas 4 having a uniform temperature distribution.

ここで、酸素ガス導管28が大径部15aに開口している
個所に、点火器31が設けられている。この個所は、酸素
含有ガス/循環ガスの比率が1.0以上であるため、循環
ガスの可燃成分に対する着火が迅速に行われる。なお、
点火器31は、酸素ガス導管28から噴出されている酸素含
有ガス29が循環ガス14に充分拡散されておらず、未だ酸
素含有量が高い位置である限り、酸素ガス導管28の開口
部近傍に設けることができる。
Here, an igniter 31 is provided at a location where the oxygen gas conduit 28 opens to the large-diameter portion 15a. At this point, the ratio of the oxygen-containing gas / circulating gas is 1.0 or more, so that the flammable component of the circulating gas is quickly ignited. In addition,
The igniter 31 is located near the opening of the oxygen gas conduit 28 as long as the oxygen-containing gas 29 ejected from the oxygen gas conduit 28 is not sufficiently diffused into the circulating gas 14 and the oxygen content is still high. Can be provided.

第4図は、酸素ガス導管28から高温ガス用配管15に供
給される酸素含有ガス29の流量を、高温乾留ガス4の目
標温度に基づいて制御する機構の一例を説明する図であ
る。
FIG. 4 is a view for explaining an example of a mechanism for controlling the flow rate of the oxygen-containing gas 29 supplied from the oxygen gas conduit 28 to the high-temperature gas pipe 15 based on the target temperature of the high-temperature carbonized gas 4.

酸素ガス導管28の途中にはオリフィス32が設けられて
おり、オリフィス32前後の酸素ガス導管28を流れる酸素
含有ガス29の圧力差を差圧発振器33で検出して流量計34
に送り、酸素含有ガス29の流量を検出する。検出された
流量は、演算器35に入力される。他方、高温ガス用配管
15には熱電対等の温度計36が付設されており、温度計36
によって検出された高温ガス用配管15を流れる高温乾留
ガス4の温度が演算器35に入力される。
An orifice 32 is provided in the middle of the oxygen gas conduit 28, and a pressure difference between the oxygen-containing gas 29 flowing through the oxygen gas conduit 28 before and after the orifice 32 is detected by a differential pressure oscillator 33 and a flow meter 34 is provided.
And the flow rate of the oxygen-containing gas 29 is detected. The detected flow rate is input to the calculator 35. On the other hand, hot gas piping
15 is provided with a thermometer 36 such as a thermocouple.
The temperature of the high-temperature carbonized gas 4 flowing through the high-temperature gas pipe 15 detected by the above is input to the calculator 35.

演算器35では、温度計36からの温度検出値を設定値と
比較する。検出した温度が設定値よりも低い場合には、
酸素ガス導管28を流れる酸素含有ガス29の流量を増加す
るように、流量調整弁37を開く指令を弁開度調節器38に
出力する。その結果、酸素ガス導管28の開口部28a近傍
での燃焼が促進され、高温乾留ガス4の温度が高くな
る。他方、温度計36で検出した温度が高い場合には、流
量調整弁37を絞り、酸素含有ガス29の供給量を減らし燃
焼反応を抑制する。このようにして、直立型連続乾留炉
3に吹き込まれる高温乾留ガス4の温度が一定に維持さ
れる。なお、高温ガス用配管15には酸素分析器39が付設
されており、酸素分析器39によって検出された高温乾留
ガス4の酸素含有量が酸素レコーダ40に記録される。
The computing unit 35 compares the detected temperature value from the thermometer 36 with a set value. If the detected temperature is lower than the set value,
A command to open the flow control valve 37 is output to the valve opening regulator 38 so as to increase the flow rate of the oxygen-containing gas 29 flowing through the oxygen gas conduit 28. As a result, combustion in the vicinity of the opening 28a of the oxygen gas conduit 28 is promoted, and the temperature of the high-temperature carbonized gas 4 increases. On the other hand, when the temperature detected by the thermometer 36 is high, the flow control valve 37 is throttled to reduce the supply amount of the oxygen-containing gas 29 and suppress the combustion reaction. Thus, the temperature of the high-temperature carbonization gas 4 blown into the upright continuous carbonization furnace 3 is kept constant. The high-temperature gas pipe 15 is provided with an oxygen analyzer 39, and the oxygen content of the high-temperature carbonized gas 4 detected by the oxygen analyzer 39 is recorded in the oxygen recorder 40.

次表は、集塵機11を経由して来た循環ガス14を一次加
熱及び自燃で目標温度の高温乾留ガス4に加熱したとき
の操業条件を示す。なお、循環ガス14は、H253%,CH41
9.2%,CO3.7%,N219.1%,CO23.6%,C2H40.2%,C2H61.3
%の組成をもつものとし、この循環ガス14を必要な量だ
け間接換熱器27に送り込み、間接換熱器27で一次加熱す
るものとする。そして、二次加熱のための酸素含有ガス
29として加熱器30で600℃に予熱した空気を使用すると
いう前提である。
The following table shows operating conditions when the circulating gas 14 coming through the dust collector 11 is heated to the high-temperature carbonized gas 4 at the target temperature by primary heating and self-combustion. The circulating gas 14 is composed of 53% H 2 , CH 4 1
9.2%, CO3.7%, N 2 19.1%, CO 2 3.6%, C 2 H 4 0.2%, C 2 H 6 1.3
% Of the circulating gas 14 is sent to the indirect heat exchanger 27 in a required amount, and the circulating gas 14 is primarily heated by the indirect heat exchanger 27. And oxygen-containing gas for secondary heating
It is assumed that the air preheated to 600 ° C. by the heater 30 is used as 29.

第1表から明らかなように、一次加熱で循環ガス14を
500℃以上に加熱すると、次の加熱工程で発生させる燃
焼熱が少なくて済むため、得られた高温乾留ガス4に含
まれる水分含有量を上限値10%以下に抑えることができ
る。
As is clear from Table 1, the circulating gas 14 was
Heating to 500 ° C. or higher requires less combustion heat to be generated in the next heating step, so that the water content in the obtained high-temperature carbonized gas 4 can be suppressed to the upper limit of 10% or less.

第5図は、この高温乾留ガス4に含まれる水分含有量
が直立型連続乾留炉3内におけるコークス化反応に与え
る影響を表したグラフである。第5図から明らかなよう
に、直立型連続乾留炉3に吹き込まれる高温乾留ガス4
の水分含有量が低くなるに従って、得られたコークスの
強度が高くなっている。そして、この傾向は、特に最終
乾留温度を高くしたときに顕著に現れる。この点、本実
施例においては、水分含有量の低い高温乾留ガス4を使
用しているので、製造されたコークスの強度▲DI150 15
▼は確実に目標値84を超えるものであった。したがっ
て、このコークスを運搬し、高炉に装入している段階で
粉化する割合が小さく、また安定した条件下で高炉の操
業を行うことができた。
FIG. 5 is a graph showing the effect of the water content contained in the high-temperature carbonization gas 4 on the coking reaction in the upright continuous carbonization furnace 3. As is clear from FIG. 5, the high-temperature carbonization gas 4 blown into the upright continuous carbonization furnace 3
As the moisture content of the coke decreases, the strength of the obtained coke increases. This tendency is particularly noticeable when the final carbonization temperature is increased. In this regard, in this embodiment, since the high-temperature carbonized gas 4 having a low water content is used, the strength of the produced coke ▲ DI 150 15
▼ surely exceeded the target value of 84. Therefore, the rate of pulverization at the stage of transporting the coke and charging the blast furnace was small, and the blast furnace could be operated under stable conditions.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上に説明したように、本発明においては、連続式コ
ークス製造設備の直立型連続乾留炉に吹き込まれる高温
乾留ガスを、循環ガスを間接換熱器で一次加熱した後、
可燃成分の燃焼により生成した燃焼熱で目標温度に加熱
することによって得ている。そのため、二次燃焼時に消
費される可燃成分の量を少なくし、水分含有量の低い高
温乾留ガスが得られ、炉況に悪影響を与えることなく石
炭のコークス化を行うことが可能となる。しかも、蓄熱
炉を備えた熱風炉を使用した場合と異なり、一定温度の
高温乾留ガスを連続して得ることができ、直立型連続乾
留炉の炉内温度分布に対する外乱が少なくなる。また、
複雑で高価な切換弁や配管を備えた熱風炉を必要とする
ことなく、目標温度をもつ高温乾留ガスが得られるた
め、設備自体も簡単なものとなり、設備費,運転費に対
する負担も軽減される。
As described above, in the present invention, a high-temperature carbonization gas blown into an upright continuous carbonization furnace of a continuous coke manufacturing facility, after primary heating of a circulating gas by an indirect heat exchanger,
It is obtained by heating to the target temperature with the combustion heat generated by the combustion of the combustible components. Therefore, the amount of combustible components consumed at the time of secondary combustion is reduced, a high-temperature carbonized gas having a low moisture content is obtained, and it becomes possible to coke coal without adversely affecting the furnace condition. Moreover, unlike the case of using a hot blast stove provided with a regenerative furnace, a high-temperature carbonization gas at a constant temperature can be continuously obtained, and disturbance to the furnace temperature distribution of the upright continuous carbonization furnace is reduced. Also,
Since high-temperature carbonized gas with the target temperature can be obtained without the need for a complicated and expensive hot-air stove equipped with switching valves and piping, the equipment itself becomes simpler, and the burden on equipment and operation costs is reduced. You.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に従った加熱機構を組み込んだ連続式コ
ークス製造設備を示すフロー図、第2図は高温ガス用配
管の分岐管それぞれに酸素ガス導管を開口させた例を示
し、第3図は高温ガス用配管に対する酸素ガス導管の開
口状態を示し、第4図は高温乾留ガスの温度を目標値に
制御する機構を示し、第5図は高温乾留ガスの水分含有
量がコークス強度に与える影響を表したグラフである。
他方、第6図は従来の連続式コークス製造設備を示すフ
ロー図、第7図はそれに組み込まれた熱風炉型のガス加
熱器を示す。 3:直立型連続乾留炉、4:高温乾留ガス 5:低温乾留ガス、8:乾留コークス 14:循環ガス、27:間接換熱器 28:酸素ガス導管
FIG. 1 is a flow chart showing a continuous coke manufacturing facility incorporating a heating mechanism according to the present invention. FIG. 2 shows an example in which an oxygen gas conduit is opened in each branch pipe of a high-temperature gas pipe. The figure shows the open state of the oxygen gas conduit with respect to the high-temperature gas pipe, FIG. 4 shows a mechanism for controlling the temperature of the high-temperature carbonized gas to a target value, and FIG. It is a graph showing the effect.
On the other hand, FIG. 6 is a flow chart showing a conventional continuous coke making facility, and FIG. 7 shows a hot blast stove type gas heater incorporated therein. 3: Upright continuous carbonization furnace, 4: High temperature carbonization gas 5: Low temperature carbonization gas, 8: Carbonization coke 14: Circulation gas, 27: Indirect heat exchanger 28: Oxygen gas conduit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲摩 博至 福岡県北九州市八幡東区枝光1丁目1番 1号 新日本製鐵株式會社第三技術研究 所内 (72)発明者 金野 好光 福岡県北九州市八幡東区枝光1丁目1番 1号 新日本製鐵株式會社設備技術本部 内 (56)参考文献 特開 昭52−62306(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Hiroshi Nakama, Inventor 1-1 1-1 Emitsu, Yawatahigashi-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Inside the Nippon Steel Corporation 3rd Technology Research Institute (72) Inventor Yoshimitsu Konno Fukuoka 1-1-1, Edamitsu, Yahata-Higashi-ku, Kitakyushu City Inside Nippon Steel Corporation Equipment Engineering Division (56) References

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直立型連続乾留炉の下部及び中間部に熱媒
体としてそれぞれ高温乾留ガス及び低温乾留ガスを吹き
込み成形炭を乾留して成形コークスを製造する際、前記
直立型連続乾留炉から排出された発生ガスの循環経路に
おいて、間接換熱器で前記発生ガスを500℃以上に一次
加熱した後、前記発生ガスが前記直立型連続乾留炉に吹
き込まれる直前の流路に温度500℃以上の酸素含有ガス
を吹き込み、前記発生ガスに含まれている可燃成分の10
%以下を燃焼させることにより前記発生ガスを昇温し、
該昇温後の発生ガスを前記高温乾留ガスとして前記直立
型連続乾留炉に吹き込むことを特徴とする連続式コーク
ス製造設備における高温乾留ガス加熱方法。
1. A high-pressure carbonization gas and a low-temperature carbonization gas are blown into a lower portion and an intermediate portion of the upright continuous carbonization furnace, respectively, as a heat medium, and carbonized coal is carbonized to produce molded coke. In the circulation path of the generated gas, after the generated gas is primarily heated to 500 ° C. or more by an indirect heat exchanger, the generated gas has a temperature of 500 ° C. or more in a flow path immediately before being blown into the upright continuous carbonization furnace. Oxygen-containing gas is blown, and 10 of the combustible components contained in the generated gas are blown.
% Of the generated gas by burning less than
A method for heating a high-temperature carbonized gas in a continuous coke manufacturing facility, wherein the generated gas after the temperature increase is blown into the upright continuous carbonization furnace as the high-temperature carbonized gas.
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